一种改进的基于混合编码的防篡改软件水印技术

论文摘要

随着计算机网络技术的迅猛发展,信息交换与传递变得越来越快捷,这有助于知识和技术的共享,但与此同时也给软件保护带来了巨大隐患,盗版问题日益猖獗,软件保护面临严峻的挑战和威胁。软件水印技术就是在这样的背景下产生,其基本思想是把秘密的信息隐藏到软件中,从而有助于防止软件盗版或者当盗版发生时,能证明软件的版权所有。由于软件水印技术在证明版权的同时不限制程序运行,符合软件厂商既保护知识产权,又占领市场获取利益的策略,因此受到厂商和学术界双方的高度重视。近几年出现了许多软件水印算法,其中较有代表性的是动态图水印,这种水印是在程序运行时动态生成图拓扑结构,并以此表示代表版权的水印信息。但是,现有的水印方案面临综合性能互相制约,防篡改能力不强的问题,本文围绕上述问题,结合软件水印和防篡改技术,改进图拓扑结构和具有防篡改功能的水印方案,来提高水印的数据率和隐蔽性,增强水印的鲁棒性和防篡改能力。具体研究工作主要包括：（1）系统阐述软件水印技术特别是动态图水印技术,包括现有的水印编码方法,动态图水印嵌入和提取方法以及针对动态图水印的攻击与保护策略。（2）动态图水印技术的核心问题是图的编解码问题。针对现有编码方案的优缺点,以及综合性能互相制约的问题,设计一种基于混合编码的改进拓扑图I-IPPCT,继承了IPPCT结构的稳定性,抗攻击性能好,同时通过添加指针域,扩展了IPPCT结构,提高数据率。对混合编码方案的鲁棒性、隐蔽性以及水印加载所带来的性能过载进行了评估和实验分析,并将其与K基数链表和IPPCT结构进行比较分析,结果表明该混合编码方案具有较强的鲁棒性和数据率,时间和空间过载都在用户可接受的范围,是一种良好的水印拓扑图结构。（3）为提高动态图水印的鲁棒性和隐蔽性,增强水印的防篡改能力,改进一种具有防篡改功能的动态图水印方案。该方案转变以往分割水印图的思想,利用GCRT分割法,对代表版权信息的水印大数进行分割,克服以前水印图之间需要互相连通的缺陷,从而提高水印信息的隐蔽性和隐藏信息量,同时增加冗余数据,加入防篡改函数,有效增强软件水印的鲁棒性以及防篡改能力。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 插图索引
• 附表索引
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 研究内容与目标
• 1.4 论文的组织结构
• 第2章 防篡改与软件水印技术
• 2.1 防篡改技术概况
• 2.1.1 基于软件的防篡改
• 2.1.2 基于硬件的防篡改
• 2.2 软件水印技术基础理论
• 2.2.1 软件水印概念与特性
• 2.2.2 软件水印分类
• 2.3 软件水印模型
• 2.3.1 软件水印理论模型
• 2.3.2 软件水印攻击模型
• 2.4 本章小结
• 第3章 动态图水印技术
• 3.1 动态图水印概述
• 3.1.1 概述
• 3.1.2 动态图水印的数学依据
• 3.1.3 动态图水印的基本思想
• 3.1.4 动态图水印的嵌入与提取
• 3.1.5 针对动态图水印的攻击与保护
• 3.2 SANDMARK研究平台
• 3.3 CT算法
• 3.4 本章小结
• 第4章 一种改进的混合编码技术方案
• 4.1 动态图水印编码方式
• 4.1.1 基本思想
• 4.1.2 K基数链表编码
• 4.1.3 父指针树枚举编码
• 4.1.4 排列图枚举编码
• 4.1.5 PPCT枚举编码
• 4.1.6 IPPCT编码
• 4.2 改进的混合编码方案
• 4.2.1 基本编码思想
• 4.2.2 混合编码方案
• 4.3 理论分析与实验对比
• 4.3.1 软件水印性能评价指标
• 4.3.2 理论分析与实验对比
• 4.4 本章小结
• 第5章 改进的具有防篡改功能的动态图水印方案
• 5.1 改进方案概述
• 5.1.1 GCRT分割法
• 5.1.2 改进方案思路及步骤介绍
• 5.2 理论分析与实验对比
• 5.2.1 正确性分析
• 5.2.2 隐蔽性分析
• 5.2.3 抗攻击性分析
• 5.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 攻读硕士期间发表论文及参加的科研项目